新阳高硫焦煤微生物脱硫的试验研究

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中国煤炭资源丰富,分布广泛,在煤炭生产和消费国中是比较大的一个。目前在中国的能源消费和生产中煤炭占总能源的65%左右,这种现状短时间内不会改变。但是以煤炭为主要能源存在很大问题,其燃烧废气、废渣等都给环境造成很大的污染。例如煤中硫的燃烧会产生硫化物,对大气、农作物和植被等都有很大破坏。同时对人体健康也会造成很大影响。现在微生物用于煤炭浸出脱硫是门新型脱硫技术,也是一种高效的脱硫方法,其原理是利用生物的自身代谢作用对煤产生降解、脱硫作用。论文中脱硫菌种选择假单胞菌,利用假单胞菌繁殖快、降解转化煤中的硫的特点。重点论述了假单胞菌的培养、活化、浸出脱硫等,包括培养基的组成成分、培养温度、培养时间、摇床转速等影响因素。并且也探讨了假单胞菌在紫外光的作用下,存活的诱变菌对新阳高硫焦煤的浸出脱硫效果,分别记为诱变菌1.诱变菌2。通过假单胞菌浸出脱除新阳高硫焦煤中全硫,利用化学、物理预处理煤样进行试验研究。利用单因素试验设计与正交试验相结合的方法,探讨了煤样粒度级、浸出时间、菌液用量、稀硝酸预处理煤样时间等因素对新阳高硫焦煤脱硫的影响,并确定出影响试验效果的因素重要性顺序和试验最优条件,预测脱硫率的最大值。本文考虑了微波诱变预处理原煤,进行响应面分析,考虑的因素有:菌液用量、煤粒度、浸出时间、浸出温度、微波功率、微波预处理时间、煤用量七因素对假单胞菌脱硫的影响。实验结果球红假单胞菌浸出72/h后,对新阳煤的最大脱除率为19.5%。利用正交分析方法,考虑菌液量、煤粒度、浸出时间、浸出温度、硝酸预处理时间五个因素,四水平分析可得对新阳煤全硫脱处率最大达到58.84%,优化预测最大脱硫率为68.30%。利用微波预处理煤样分三个水平,为微波加热60s、90s、150s响应面分析,最大脱硫率为24.49%。对球红假单胞菌脱除有机硫的研究,考虑了微波对原煤的热效应和非热效应对新阳煤的影响。硝酸分别预处理原煤20min、40min、60min,其中部分无机硫被脱除,影响因素主次顺序为:煤粒度>硝酸处理时间>浸出时间>菌液量>煤用量,可以看出煤样粒度对假单胞菌脱硫率的影响大于硝酸预处理时间的影响,原因为煤粒度越大无机硫分含量越高,假单胞菌不易浸出脱硫。
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